摘 要:社会经济在不断发展的过程中,也伴随着环境污染及资源短缺等问题的出现,在可持续发展理念不断深入人心的过程中,人们对于节能环保也逐渐重视起来。在石油化工企业中,有关汽柴油能源的处理工作在逐渐加强,对装置设备进行节能优化,汽柴油加氢精制装置的节能优化能够减少能源消耗,为企业节约成本。因此,本文主要对汽柴油加氢精制装置的节能优化进行了分析,以供参考。
关键词:汽柴油加氢精制装置;优化;节能控制
汽柴油加氢精制装置在能耗方面较高,对其进行节能优化能够使企业的成本得到节约,使能源的利用率得到有效的提升。在如今的社会环境下,汽柴油能源的使用量在不断增多,为了实现节能环保的目标,需要从根本上解决。在汽柴油加氢精制装置中进行节能改造优化,使能源消耗得到降低,从而实现成本控制的目的。
1.汽柴油加氢精制装置能耗的分类
要想使汽柴油能源的消耗得到有效的控制,需要对加氢精制装置在使用中的能耗进行分析了解,然后以此进行节能优化,这样才能更好的达到节能环保的目的。
1.1电能消耗
装置在使用的过程中最主要的就是电能消耗,而且其中较为集中消耗电能的设备有新氢压缩机、空冷器、电泵等。对于部分设备在使用中消耗电能较为分散,如果是针对这些进行改造优化,存在一定的难度,因此,主要是对电能消耗较为集中的设备进行节能改造。
(A)1.2燃料气消耗
在装置使用中,有关燃料气的消耗最主要的设备是加热炉,为装置反应和分馏部分提供热量,从而达到加氢反应所需的温度,满足产品质量要求。加热炉热效率是衡量燃料消耗、评价炉子设计和操作水平的重要指标,本装置加热炉燃料气消耗占总能耗的40%,提高加热炉热效率,可节约燃料气用量,降低装置能耗。影响加热炉热效率的因素有:一、加热炉排烟温度越高,热效率越低;二、过剩空气系数越大,热效率越低;三、化学不完全燃烧损失越大,即排烟中的CO和H2越多,热效率越低;四、机械不完全燃烧损失越大,即排烟中的未烧尽碳粒子含量越多,热效率越低;五、炉壁散热损失越大,热效率越低。提高加热炉热效率的措施有;一、减少热损失;二、利用对流室多吸收热量;三、增设余热回收系统。
(B)1.3蒸汽消耗
1.0MPa蒸汽自1.0MPa蒸汽管网来,占装置总能耗的15%-20%,主要用于汽轮机消耗和消防服务站、伴热蒸汽、蒸汽吹扫线、加热盘管。本装置的蒸汽消耗主要是循环氢压缩机,本机组采取凝气式汽轮机,排汽在凝汽器的高真空条件下凝结为凝结水,蒸汽凝结时放出的汽化潜热被冷却后凝结水带走,由于温度已很低,无再利用价值。凝气是汽轮机的特点是排汽压力低,蒸汽在汽轮机中的焓降很大,汽轮机的功率很高,机组的经济性也比较高。
3.5MPa蒸汽3.5MPa蒸汽自3.5MPa蒸汽管网来,占装置总能耗的6%-10%,主要用于循环氢压缩机油泵消耗,循环氢压缩机油泵驱动为背压式汽轮机和电动机,一开一备,正常使用背压式汽轮机油泵。3.5MPa蒸汽进入背压式汽轮机做功后降压并入1.0MPa蒸汽管网。
2.汽柴油加氢精制装置节能优化
2.1对设计流程进行优化
为了使装置使用实现节能环保,需要进行节能改造优化,首先就是对设计流程的优化,而这方面的工作主要分以下几部分进行。
一是对换热流程进行优化,在进行产品分馏管理时,通常是选择重沸炉汽提,通过使用分馏塔和稳定塔顶部的油气余热来得到加热的脱氧水和蒸汽,从而实现回收利用多余余热,这样就能够使空冷器的负荷得到降低,进而使装置的能源消耗得到降低。在反应部分通常使用的是炉前混氢,通过选择使用双壳程高效换热器,可以使换热面积得到减小,这样换热的效率得以提升,而且换热深度也得到了加深,热量在这个过程中也可以得到回收利用。二是合理的选择(C)热高分流程,装置在进行分离工作时,在汽柴油加氢精制装置中安置热高压分离器,使反应得到的产物能够进行分离,同时冷却负荷得到了降低,热能的消耗也可以得到较好的控制。(D)三是加热炉烟气余热回收系统进行设计优化,建立一套联合的烟气余热回收系统,同时在地面设置热管式空气预热系统。通过使用引风机可以将烟气吸出并经过预热系统,然后利用鼓风机将常温状态下的空气鼓入,从而进行热量交换,这样空气进入炉内的温度可以得到提升,降低加热炉排烟温度,提高加热炉余热回收利用率,减少加热炉燃料消耗,实现节能目的。
2.2对高压空冷器电机进行变频改造优化
通常状态下,汽柴油加氢精制装置中的主要设备是高压空冷器,因此,对装置进行节能优化,需要对高压空冷设备进行改造优化。一般改造都是针对定频电机,在使用过程中,高压换热器产生的物料需要进行温度控制,一般是在50°左右[3]。电机在工作过程中消耗的功率是受温度的影响,由最高温度设定,而实际的工作中,由于季节以及时间等的影响,温度会发生变化,空冷反应温度的调节可以利用空冷器数量的变化来实现。通常在实施这部分工作时,人工进行操作出现的误差较大,而且实效性也不强,因此,针对这样的情况,需要适当的减少高压空冷器电机工作的数量,增加变频器来有效的控制温度,使电机工作的功率得到自动调节,这样电能的消耗可以得到有效的降低。
2.3对新氢压缩机增设无级气量调节系统
在汽柴油加氢精制装置中,通常使用新氢压缩机为装置中的反应系统及时的提供新氢,其中会经过多次的压缩和循环氢融合,在系统中共同发生反应,这样就可以为加氢精制装置的运行提供充足的氢气和压力。通常状态下,在装置中会有2台新氢压缩机的配置,主要是在1台使用时,另1台作为备用。在使用新氢压缩机时,消耗的能量为2.8万m3/h,为了能够使新氢压缩机的能源消耗得到有效的降低,可以在新氢压缩机中增设无级气量调节系统,这样结合液压驱动方案,可以使进气阀的关闭速度得到减缓,然后通过计算机调节系统对其进行控制,这样的情况下,其中多余的气体不需要经过再次压缩,能够直接通入到进气管路中,从而达到减少能源消耗的目的。
2.4系统中增设阻垢剂
在装置使用的过程中,会发生聚合反应从而生成聚合物,而且其中产生的酸性气体也会使聚合物形成的速度加快,反应器的床层压力会上升,后续的反应产物和混氢油的高压换热器负担增加。这样装置设备会容易出现损耗,对于能源的消耗也会增加。为了能够实现节能优化,在装置中增设阻垢剂加入到反应系统中,高压换热器的温度损失得到降低,其中结垢的问题也得到了较大的改善,装置在使用的过程中运行更加稳定。
结束语:
综上所述,对于汽柴油加氢精制装置进行节能优化,需要对其能源消耗的类型有充足的掌握,这样在进行节能改造优化时也能够更有针对性。通过分析能耗的种类,制定相应的优化改造措施,使装置的能源消耗得到明显的降低,从而实现节能环保的目的。
参考文献:
[1]张俊华. 汽柴油加氢精制装置节能分析与优化[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(010):161-161.
[2]刘畅, 白知成. 汽柴油加氢精制装置节能分析与优化[J]. 化工管理, 2018, 000(024):47-47.
[3]张鹏. 汽柴油加氢精制装置节能分析与优化探析[J]. 南方农机, 2019, 050(013):236-236.